热塑性复合材料的特点.
复合材料工艺及设备[试题]
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第一章1.复合材料定义：是指两种或两种以上不同材料，用适当的方法复合成一种新材料，其性能比单一材料性能优越。
根据基体材料不同，分为金属基复合材料，非金属基复合材料，树脂基复合材料2.复合材料最大特点，是性能具有可设计性。
影响复合材料性能的因素很多，主要取决于增强材料的性能，含量及分布情况，基体材料的性能和含量，以及它们之间的界面结合情况。
3.树脂基复合材料的使用温度一般为60摄氏度到250摄氏度；金属基复合材料为400摄氏度到600摄氏度；陶瓷基复合材料为1000摄氏度到1500摄氏度。
复合材料硬度主要取决于基体材料的性能，一般硬度为陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料4.就力学性能而言，复合材料的力学性能取决于增强材料的性能，含量和分布，以及基体材料的性能和含量。
复合材料的耐自然老化性能，取决于基体材料的性能和与增强材料的界面粘结。
一般优劣次序为，陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料。
导热性能的优劣比较为：金属基复合材料大于陶瓷基复合材料大于树脂基复合材料。
5.选择成型方法时应考虑：①产品外形构造和尺寸大小②材料性能和产品质量要求③生产批量大小及供应时间（允许的生产周期）要求④企业可能提供的设备条件及资金⑤综合经济效益，保证企业盈利第二章1.手糊成型：又称接触成型。
是用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺敷成型，室温（或加热），无压（或低压）条件下固化，脱模成制品的工艺方法。
手糊成型按成型固化压力可分为两类：接触压和低压（接触压以上）。
前者为手糊成型，喷射成型。
后者包括对模成型，真空成型，袋压成型，热压釜成型，树脂传递模塑（RTM）和反应注射模塑（RIM）成型。
2.聚合物基体的选择：能配置成粘度适当的胶液，适宜手糊成型的胶液粘度为200-500厘泊聚合物集体包括不饱和聚酯树脂，环氧树脂和辅助材料。
其中，辅助材料包括稀释剂（分为活性稀释剂和非活性稀释剂），填料（在糊制垂直或倾斜面层时，为避免“流胶”，可在树脂中加入少量活性SiO2处变剂），色料。
pbt塑料特性
pbt塑料特性PBT（极为玻璃酸乙烯）是一种新型的热塑性复合材料，具有0.3～0.6神经衰变值，良好的热稳定性和电性能等特点。
电气、机械、热稳定性都比其它金属材料好。
此外，PBT还具有良好的化学稳定性、自润滑性、耐磨性和氧化性等优点。
PBT塑料的物理性能十分稳定，在室温下其表观密度(电熔密度）为1.3g/cm3～1.4g/cm3，最高熔融温度为235℃～250℃，最低熔融温度190℃~210℃，收缩率为1.5%~3.0%，抗张强度为28MPa～35MPa，断裂伸长率为60%～120%，耐磨性为细腻，抗振性能为中等。
PBT塑料具有很好的电气性能，耐热性能极佳，其最高使用温度可达150℃～180℃，介电常数介于4.0～5.5之间，介电损失因数在1MHz频率下小于1.5，挥发性比较低（少于0.01），不燃性能好，可达UL94V-0，并具有很好的绝缘性能。
PBT塑料还具有很好的耐腐蚀性能，可以长期使用在鹰腐蚀性环境，无需表面处理，同时PBT塑料还具有很好的机械性能，具有优质的抗冲击性能，抗振性能及耐磨性良好。
由于PBT塑料断裂伸长率大，具有良好的拉伸性能，适合胶粘和填充。
在灰尘、沙尘环境中，PBT塑料具有良好的抗腐蚀性，不易沾黏灰尘，对静电的吸附性也较小。
同时PBT塑料具有较高的硬度、耐热性、耐磨性和抗摩擦性能好，因此，PBT塑料可以广泛用于电子、电力、煤矿、石化、汽车配件等行业。
PBT塑料特性长期以来一直被电子机械行业使用，比如用于制造电器外壳，电子元件，电力工程中电缆外护套，照明行业电缆绝缘，车辆内饰件和零部件，以及制造用具。
它可以用于低成本的高强度、良好的耐磨性和耐腐蚀性材料，是一种非常有用的工程塑料。
总之，PBT塑料在室温下具有优良的热稳定性，电稳定性和机械性能，具有良好的耐腐蚀性、耐磨性、耐冲击性能及耐热性，是一种极具应用价值的高性能工程塑料材料。
纤维增强热塑性复合材料拉挤成型工艺研究进展
纤维增强热塑性复合材料拉挤成型工艺研究进展摘要：随着低碳经济、碳中和等环保理念的呼声不断高涨，低能耗、可回收的高性能复合材料的需求量不断增加。
高性能复合材料可作为关键的轻型承重材料，应用于风力涡轮机叶片根部加强件、高压绝缘子芯棒和建筑应用中的梁等。
不同于热固性拉挤成型复合材料，热塑性复合材料不需要化学固化，生产效率高、污染小、原材料利用率高，且制件具有可回收、可焊接、使用寿命长的特点，因此国内外都在积极开展高效率、低成本的热塑性复合材料生产工艺的研究。
基于此，本文章对纤维增强热塑性复合材料拉挤成型工艺研究进展进行探讨，以供相关从业人员参考。
关键词：纤维增强热塑性复合材料；拉挤成型工艺；研究进展引言纤维增强热塑性复合材料比热固性树脂复合材料具有更高的比强度和冲击强度，不需要特殊的储存和运输条件，易于维修和可回收再加工。
因此热塑性复合材料在加工性、效率、全寿命周期内的环保性和成本都明显优于热固性复合材料。
碳纤维增强热塑性聚合物复合材料是树脂基复合材料的发展方向，具有广阔的应用前景。
一、拉挤成型工艺拉挤成型工艺由于其生产效率高、拉挤制品纤维含量高、原材料成本低等优点被广泛应用于各种复合材料的生产制造中。
将拉挤成型工艺与热塑性复合材料相结合可充分发挥复合材料的优势，实现各种断面和空腔型材的高效生产。
热塑性树脂普遍存在黏度大的问题，导致了纤维浸渍困难，因此纤维增强热塑性复合材料拉挤成型工艺的改进方向主要集中在纤维浸渍方式上。
根据浸渍方式不同将热塑性复合材料拉挤成型工艺分为非反应型拉挤成型工艺和反应型拉挤成型工艺两大类。
从目前生产应用的角度来看，非反应型拉挤成型过程部分浸渍工艺与热固性复合材料拉挤成型工艺相似，技术更加成熟，设备投资也相对降低，因此应用更加广泛，而反应型拉挤成型工艺对生产设备要求高，技术难度较大，因此应用范围相对较小。
二、纤维增强热塑性复合材料特点复合材料基本上是一种新型材料，在对两种性质不同的材料进行物理或化学处理后进行加工，其性质相对较高。
热塑性复合材料的制备和表征
热塑性复合材料的制备和表征近年来，热塑性复合材料在工业和研究领域中得到了广泛应用。
这种材料不仅拥有传统复合材料的优点，如高强度、高刚度和轻重量比，还具有可塑性好、可加工性强等特点，使其在某些领域有着其他材料无法比拟的优势。
本文将介绍热塑性复合材料的制备和表征。
一、热塑性复合材料的制备热塑性复合材料的制备是一个复杂的过程。
首先需要选择合适的基材和增强材料。
通常情况下，基材和增强材料的选择根据最终产品需要的性质来决定。
目前，常见的基材有聚烯烃类、聚酰亚胺类、聚酰胺类、聚碳酸酯类等。
增强材料则包括玻璃纤维、碳纤维等。
选定好基材和增强材料后，就需要进行预处理。
一般来说，这一步的目的是去除基材和增强材料表面的杂质以及提高粘附性能。
预处理完成后，就可以进行增强材料与基材的复合。
一般采用熔融混合的方法，在高温下将基材和增强材料混合后，冷却成固体。
这种制备方法的不足之处在于，熔融混合的过程中，基材和增强材料的性质会发生一定的改变，对于一些依赖性质的应用场景来说，这种制备方法可能会导致性能降低。
因此，近年来，热塑性复合材料的制备方法也在不断改进中。
二、热塑性复合材料的表征热塑性复合材料的表征是指通过各种测试手段来测量和分析该类材料的性质和特征。
常见的热塑性复合材料表征方法包括以下几种。
1.拉伸试验拉伸试验是测量热塑性复合材料的力学性质最简单和最常见的方法之一。
通过单根材料在两端施加拉伸力，测量其在材料中形成的应变量与施加力之间的关系。
通过这些数据，可以计算出热塑性复合材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度等数据。
2.热分析热分析是研究热塑性复合材料的相变和热性质的有效方法。
这种方法通过仪器对材料的热性质进行分析，如热膨胀系数、热导率、物理吸水率等。
这些数据有助于了解材料在不同温度下的性质变化，为热塑性复合材料制备和应用提供参考数据。
3.扫描电镜观察扫描电镜是通过在材料表面扫描电子束来获得其表面形貌和显微结构的方法。
通过观察表面形貌，可以了解材料的粗糙度、形态和大小等信息。
tc是什么材料
tc是什么材料TC是一种材料，全名为Thermoplastic Composite（热塑性复合材料）。
它是一种由热塑性树脂与增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）组成的复合材料。
TC具有良好的可塑性和可加工性，因此在许多领域有广泛的应用。
下面将详细介绍TC的特点、用途和制备方法。
首先，TC具有以下几个特点：1. 高强度：TC中的增强材料可以提高材料的强度和刚度，使其能够承受较大的荷载。
2. 轻质：相比于金属材料，TC具有较低的比重，使得制成的产品更加轻便。
3. 耐腐蚀：TC具有较好的耐腐蚀性能，不易受到化学物质的侵蚀。
4. 耐热性：由于TC中的树脂具有热塑性，可以在高温条件下使用而不会发生熔化。
5. 可回收性：TC具有可塑性，即在加热后可以重塑成不同的形状和结构，可以反复使用和回收。
其次，TC广泛应用于以下几个领域：1. 汽车工业：TC可以用于制造汽车的车身结构和内饰件，具有轻质、高强度和抗冲击等优点。
2. 航空航天工业：由于TC具有良好的耐热性和轻质特点，可以用于制造飞机的结构件、内饰件和隔热材料等。
3. 体育用品：TC可以用于制造高尔夫球杆、网球拍和滑雪板等体育用品，具有轻质、高强度和耐磨性等特点。
4. 建筑工业：TC可以用于制造建筑材料，如防水层、墙体装饰板和窗框等，具有耐候性和抗冲击性能。
最后，TC的制备方法主要有以下几个步骤：1. 选择合适的热塑性树脂和增强材料，根据产品的要求确定配比。
2. 将树脂和增强材料混合均匀，可以通过手工搅拌或机械混合的方式进行。
3. 将混合的材料加热至树脂熔化，并进行挤出或压延成型。
4. 冷却材料，使其固化成为坚固的形状。
5. 根据需要进行加工和表面处理，如切割、打磨和涂装等。
总之，TC是一种具有优异性能的复合材料，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，TC的制备工艺和性能将不断改进，为各个领域带来更多的创新和发展机遇。
热固性复合材料与热塑性复合材料
热固性复合材料与热塑性复合材料1热固性树脂基复合材料热固性树脂基复合材料是应用十分广泛的复合型材料，这种材料是经过复合而成，在多高科技产品中都得到了广泛的应用与研究，例如在大型客运机的应用中，其不仅减轻了重量，并且还优化了飞机的性能，减轻了飞机在飞行过程中的阻碍，热固性树脂具有非常优异的开发潜能，其应用领域也会在其改性后得到更大的发展。
典型的热固性树脂复合材料分为以下几种：（1）酚醛树脂复合材料:随着对阻燃材料的强烈需求，美国西化学公司，道化学公司等一系列大型化学公司都先后研制成功了新一代的酚醛树脂复合材料。
其具有优异的阻燃、低发烟、低毒雾性能和更加优异的热机械物理性能。
在制备这种具有阻燃效果的材料上，研究人员重新设计思路，在加入不饱和键等其他基团条件下，提高了反应速度，减少了挥发组分。
使酚醛树脂复合材料在其应用领域得到大力发展。
(2)环氧树脂复合材料:由于环氧树脂本身的弱点，研究人员对其进行了两面的改性研究，一面是改善湿热性能提高其使用温度;另一面则是提高韧性，进而提高复合材料的损伤容限。
含有环氧树脂所制备的复合材料己经大力应用到机翼、机身等大型主承力构件上。
(3)双马来酞亚胺树脂复合材料:在双马来酞亚胺树脂复合材料中，由于双马来酞亚胺树脂具有流动性和可模塑性，良好的耐高温、耐辐射、耐湿热、吸湿率低和热膨胀系数小等优异性能，所以这种树脂则会广泛运用在绝缘材料、航空航天结构材料、耐磨材料等各个领域中。
(4)聚酰亚胺复合材料:聚酰亚胺复合材料具有高比强度，比模量以及优异的热氧化稳定性。
其在航空发动机上得到了广泛应用，主要可明显减轻发动机重量，提高发动机推重比。
所以在航天航空领域得到了大力的发展和运用。
2热塑性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料:其自身中的基体是热塑性树脂，该类复合材料是由热塑性树脂基体、增强相以及一些助剂组成。
在热塑性复合材料中最典型和最常见的热塑性树脂有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯树脂、聚碳酸树脂、聚甲醛树脂、聚醚酮类、热塑性聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚飒等。
211047381_热塑性复合材料
Electric Welding MachineVol.53 No.3Mar. 2023第 53 卷 第 3 期2023 年3 月热塑性复合材料/金属搅拌摩擦焊研究进展王振民1， 李琰1， 毕晓阳1， 徐孟嘉21.华南理工大学 机械与汽车工程学院，广东 广州 5106412.东北大学 机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳 528300摘 要：热塑性复合材料作为新型轻质材料，已经广泛应用于航空航天领域。
金属与热塑性复合材料的异种材料连接因其能充分发挥两种材料各自的特性而备受关注。
搅拌摩擦焊作为一种低热输入的焊接技术，在金属与热塑性复合材料异种焊接领域有广阔的应用前景。
从热塑性复合材料与金属的搅拌摩擦焊焊接方法、炉具设计、焊接工艺参数以及连接机制等方面综合国内外研究成果进行系统性的综述，并对热塑性复合材料/金属异种搅拌摩擦焊的未来发展趋势做出展望。
关键词：搅拌摩擦焊； 热塑性复合材料/金属异种接头； 焊接工艺； 炉具设计； 连接机理中图分类号：TG456.9 文献标识码：A 文章编号：1001-2303（2023）03-0022-09Research Progress of Friction Stir Welding Between ThermoplasticComposites and MetalsWANG Zhenmin 1, LI Yan 1, BI Xiaoyang 1, XU Mengjia 21.School of Mechanical & Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China2.School of Mechanical Engineering and Automation, Northeastern University, Shenyang 528300, ChinaAbstract: Thermoplastic composites is a new type of lightweight material, which have been widely used in the aerospace field. The dissimilar material connection between metals and thermoplastic composites has received much attention due to its ability to fully exploit the characteristics of both materials. Friction stir welding, as a low heat input welding technology, has broad application prospects in the field of welding between metals and thermoplastic composites. A systematic review of domestic and foreign research results on the friction stir welding of thermoplastic composites and metals is conducted, in ‐cluding welding methods, welding tool design, welding process parameters, and connection mechanisms. In addition, the fu ‐ture development trend of friction stir welding to fabricate thermoplastic composites/metal hybrid structures is prospected.Keywords: friction stir welding; thermoplastic composites/metals hybrid joint; welding process; welding tool design; con ‐nection mechanism引用格式：王振民，李琰，毕晓阳，等.热塑性复合材料/金属搅拌摩擦焊研究进展［J ］.电焊机，2023，53（3）：22-30.Citation:WANG Zhenmin, LI Yan, BI Xiaoyang, et al.Research Progress of Friction Stir Welding Between Thermoplastic Composites and Metals[J].Electric Welding Machine, 2023, 53(3): 22-30.0 前言航空航天设备要求减少重量以增大巡航能力，节能减排同时延长使用寿命。
连续碳纤维增强热塑性复合材料的性能优势及应用举例
- 64 -工 业 技 术随着碳纤维增强热固性复合材料应用的日益成熟，碳纤维增强热塑性复合材料也逐步从航空航天领域走向工业机械、高端医疗、轨道交通、电子电器等多种民用领域。
与传统的热固性碳纤维复材相比，热塑性复合材料具有高韧性、高抗冲击和损伤容限、无限预浸料存储期、成型周期短、可回收利用、易修复等显著特征，具备环保、高效及高性能优势。
该文就分别以碳纤维增强聚醚醚酮、碳纤维增强热塑性聚酰亚胺、碳纤维增强聚苯硫醚这3种复合材料介绍碳纤维增强热塑性复合材料的性能优势，并结合生产和应用实际，重点介绍连续性碳纤维增强聚醚醚酮复合材料在骨外科医疗领域中的性能表现。
１ 几种典型的碳纤维增强热塑性复合材料的性能优势１．１ 碳纤维增强聚醚醚酮（ＰＥＥＫ）复合材料的性能优势聚醚醚酮刚性高、尺寸稳定性好、线膨胀系数小、能承受极大的应力，不会由于时间的延长而产生明显的延伸，而且其密度小，加工性能好，适用于对精细度要求高的部件。
聚醚醚酮本身就是热塑性树脂中耐热性较好的一种，长期的工作温度甚至能达到250℃，在这样的高温环境下，其力学性能基本不受影响。
不过，碳纤维材料的加入可以进一步提升聚醚醚酮材料的性能，尤其是强度、刚性和耐磨性等方面，对于制品的整体使用寿命也有明显的延长作用。
相关实验证明，碳纤维材料的占比在25%~30%时，以聚醚醚酮为基体的复合材料的耐磨性有显著提高。
另外，使用碳纤维增强的聚醚醚酮复合材料与传统的金属材料相比，至少可以减重70％以上，目前国内主要应用于骨科医疗器械，对耐高温、耐磨性要求较高的高端工业领域来说也是理想的制作材料。
１．２ 碳纤维增强热塑性聚酰亚胺（ＴＰＩ）复合材料的性能优势热塑性聚酰亚胺材料在热稳定性、抗冲击性、抗辐射性和耐溶剂性能等方面都表现突出，在高温、高低压和高速等极端环境下，这种材料展现出优异的耐摩擦耐磨损性能。
采用碳纤维进行增强后，可进一步提高这类材料的应用性能，扩大其应用范围。
热塑性复合材料在航空器上的应用发展研究
热塑性复合材料在航空器上的应用发展研究发布时间：2022-07-05T08:51:23.636Z 来源：《中国科技信息》2022年3月第5期作者：温学何志平[导读] 热塑性树脂基复合材料具有密度小、比强度大、抗冲击性能优异、环境适应性好等优点，温学1 何志平2中国直升机设计研究所江西景德镇 333001摘要：热塑性树脂基复合材料具有密度小、比强度大、抗冲击性能优异、环境适应性好等优点，目前主要应用于飞机蒙皮、整流罩、雷达罩、升降舵等次承力结构，在直升机主承力结构上已有应用。
目前热塑性树脂基复合材料的技术瓶颈主要在：界面相容性改进、成型成本降低、批次稳定性提升、焊接与连接等技术问题，在航空器快速运维、主承力结构材料、隐身、辅助部件等方面应用潜力巨大。
关键词：热塑性复合材料、航空器、应用0引言航空器用材料不断向着轻质、高性能、低成本方向发展，随着复合材料在航空器上的应用比例不断提高，高性能热塑性复合材料的研发和应用正在成为热点方向。
热塑性复合材料与热固性复合材料的直接差别在于树脂基体材料不同，热塑性树脂基体材料的突出特点是可以重复加热加压冷却固化成型，且其成型过程只发生物理形态的变化，成型效率高，环境危害性小。
与常见热固性树脂相比，热塑性复合材料密度小、比强度大、抗冲击性能优异、耐腐蚀、湿热性能好，回收方便、量产能力强。
热塑性树脂基体材料的特点是其分子结构直接决定的，可分为任意分子结构的无定形聚合物和有序分子结构的结晶聚合物两种。
无定形热塑性聚合物通常是透明的，玻璃化转变温度高（200℃以上），抗蠕变性好且耐化学腐蚀。
比如聚醚砜P.E.S、聚砜P.S.F以及玫型聚酞亚胺、聚醚酞亚胺P.E.I等多芳基化合物。
结晶热塑性聚合物通常是半透明或不透明的，玻璃化转变温度较低（150℃左右），耐磨、抗疲劳。
比如：聚醚醚酮PEEK、聚醚酮PEK、聚酮PK、对聚苯硫PPS等。
无定形聚合物和结晶聚合物的性能随温度变化的规律也不同。
热塑性复合材料
热塑性复合材料
热塑性复合材料是一种由连续纤维增强材料和热塑性树脂组成的复合材料。
在
这种材料中，连续纤维通常是玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维，而热塑性树脂可以是聚丙烯、聚酰胺或聚酯等。
热塑性复合材料因其优异的力学性能、耐高温性能和成型加工性能而得到广泛应用。
首先，热塑性复合材料的优异力学性能是其最大的特点之一。
由于连续纤维的
加入，使得复合材料具有很高的强度和刚度，能够承受较大的载荷。
同时，热塑性树脂的良好粘合性能也能有效地传递载荷，提高材料的整体性能。
这使得热塑性复合材料在航空航天、汽车、船舶等领域得到了广泛的应用。
其次，热塑性复合材料具有良好的耐高温性能。
热塑性树脂在高温下依然能够
保持较好的力学性能，不会出现软化或熔化的情况。
这使得热塑性复合材料能够在高温环境下长期稳定地工作，满足特殊工况下的使用需求。
因此，热塑性复合材料在航空航天领域的发展中扮演着重要的角色。
另外，热塑性复合材料还具有良好的成型加工性能。
由于热塑性树脂的特性，
热塑性复合材料可以通过热压成型、注塑成型等工艺进行成型加工，制作出各种复杂的结构件。
这种灵活的加工性能使得热塑性复合材料在制造领域得到了广泛的应用，为产品的设计和制造提供了更多的可能性。
总的来说，热塑性复合材料以其优异的力学性能、耐高温性能和成型加工性能，在航空航天、汽车、船舶等领域得到了广泛的应用。
随着科学技术的不断进步，相信热塑性复合材料将会有更广阔的发展前景，为各个领域的发展提供更多的支持和保障。
热塑性复合材料的应用研究
优势分析
5、可持续性好：这种材料具有较好的可回收性，能够在生产和使用过程中实 现资源的高效利用，符合绿色发展的要求。
未来展望
未来展望
随着科学技术的不断进步，先进热塑性树脂基复合材料在航天航空领域的应 用前景十分广阔。未来，这种材料将在以下几个方面有更大的发展：
未来展望
1、新一代飞机制造：随着航空工业的发展，新一代飞机对材料的要求更加严 格，先进热塑性树脂基复合材料将在新型飞机设计中得到更广泛的应用，提升飞 机的性能和降低成本。
未来展望
4、智能制造：随着智能制造技术的发展，先进热塑性树脂基复合材料的制造 将更加智能化、自动化，提高生产效率，降低成本，推动产业升级。
未来展望
5、绿色环保：未来，环保和可持续发展成为全球的共识，先进热塑性树脂基 复合材料的可回收性和环保性将得到进一步提升，助力航空航天产业的绿色发展。
结论
结论
应用领域
应用领域
在航天航空领域，先进热塑性树脂基复合材料的应用主要包括以下几个方面： 1、飞机制造：飞机结构中需要大量使用轻质、高强度的材料，先进热塑性树 脂基复合材料成为理想的选择。例如，在机翼、尾翼和机身等部位，这种材料能 够显著降低结构重量，提高飞行效率。
应用领域
2、火箭设计：火箭结构需要承受巨大的推力和热量，先进热塑性树脂基复合 材料能够提供卓越的耐高温性能和承载能力。例如，在火箭发动机和箭体结构中， 这种材料可以显著提高火箭的可靠性和安全性。
应用领域
3、卫星制造：卫星结构需要适应严苛的空间环境，先进热塑性树脂基复合材 料具有优秀的耐候性和抗辐射性能。在卫星壳体、太阳能电池板等关键部位，这 种材料可以提高卫星的稳定性和工作效率。
优势分析
优势分析
连续纤维增强热塑性复合材料
连续纤维增强热塑性复合材料连续纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）是一种新型的高性能复合材料，由热塑性树脂基体和连续纤维增强材料组成。
它具有重量轻、强度高、刚度大、耐腐蚀、耐热、耐磨、抗冲击等优点，因此在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域有着广泛的应用前景。
首先，连续纤维增强热塑性复合材料的制备工艺是关键。
制备工艺包括预浸料制备、层叠成型、热压成型等步骤。
预浸料制备是将纤维材料浸渍于热塑性树脂中，使其充分浸透，然后进行层叠成型，即将预浸料层叠在一起，形成所需的厚度和形状。
最后，通过热压成型，将层叠好的预浸料在一定的温度和压力下进行成型，使其固化成为连续纤维增强热塑性复合材料。
其次，CFRTP的性能主要取决于纤维增强材料的类型和树脂基体的性能。
常见的纤维增强材料有碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等，它们各自具有不同的特点和适用范围。
而树脂基体的选择也至关重要，不同的树脂基体具有不同的耐热性、耐化学腐蚀性、加工性等特点，对最终复合材料的性能有着直接的影响。
此外，CFRTP的应用领域非常广泛。
在航空航天领域，CFRTP可以用于制造飞机机身、机翼、航天器外壳等部件，由于其重量轻、强度高的特点，可以大幅减轻飞机的自重，提高飞行性能。
在汽车领域，CFRTP可以用于制造汽车车身、底盘等部件，能够提高汽车的燃油经济性和安全性。
在建筑领域，CFRTP可以用于制造高强度、耐久性好的建筑材料，提高建筑物的抗震性和使用寿命。
总的来说，连续纤维增强热塑性复合材料具有广阔的发展前景和应用前景，但是在实际应用中仍然存在一些挑战，如成本较高、大规模生产难度大等。
因此，需要在材料制备工艺、材料性能改进、成本降低等方面进行进一步的研究和探索，以推动连续纤维增强热塑性复合材料的广泛应用和推广。
热塑性复合材料的加工技术现状、应用及发展趋势
热塑性复合材料的加工技术现状、应用及发展趋势摘要：热塑性复合材料（FRT）具有密度低、强度高、加工快、可回收等突出特点，属于高性能、低成本、绿色环保的新型复合材料，已部分替代价格昂贵的工程塑料、热固性复合材料(FRP)以及轻质金属材料（铝镁合金），在飞机、汽车、火车、医疗、体育等方面有广阔应用前景。
本文概述了热塑性复合材料(FRT)的种类、结构和性能特点，并详细介绍了国内外最新加工技术、应用及发展趋势，以及未来面临的障碍和挑战。
复合材料(Composite Material)分为两种主要类型：热固性（聚合物树脂基）复合材料（FRP)和热塑性（聚合物树脂基）复合材料(FRT)，其中，FRT(如GFRT和CFRT, Fiber Weight%:40-85wｔ%)具有密度低（1.1-1.6g/cm3）、强度高、抗冲击好、抗疲劳好、可回收、加工成型快、造价低等突出特点，属于高性能、低成本、绿色环保的新型复合材料。
通过选择原材料(纤维和树脂基体)的种类、配比、加工成型方法、纤维(GF,CF)含量和纤维(单丝和编织物)铺层方式进行多组份、多相态、多尺度的宏观与（亚）微观的复合过程（含物理过程和化学过程）可以制备FRT，并根据要求进行复合材料结构与性能的设计和制造，达到不同物理、化学、机械力学和特殊的功能，最终使各种制品具有设计自由度大、尺寸稳定、翘曲度低、抗疲劳、耐蠕变等显著优点，部分替代价格昂贵的工程塑料、非环保F RP和轻质金属材料（如铝镁合金）。
目前，FRT广泛应用在电子、电器、飞机、汽车、火车、能源、船舶、医疗器械、体育运动器材、建筑、军工等工业产品，近年，更随着全球各国对节能减排、环保、可再生循环使用等要求的不断提高，FRT获得更快速发展，相关新材料、新技术、新设备不断涌现。
基本种类根据制品中的最大纤维保留尺寸大小，FRP(GFRT和CFRT)可分为：(1)非连续纤维增强热塑性复合材料(N-CFT)，包括短切纤维增强工程塑料(SFT，最大纤维保留尺寸0.2-0.6mm)；(2)长纤维增强热塑性复合材料(LFT-G，LFT-D，最大纤维保留尺寸5-20mm)；(3)连续纤维增强热塑性复合材料(Continuous Fiber Reinforced Thermoplastics, CFT，最大纤维保留尺寸>20mm;包括：玻纤毡增强型热塑性复合材料GMT)。
新型材料在航空航天领域的应用
新型材料在航空航天领域的应用随着科技的进步，新型材料在航空航天领域的应用不断扩大。
它们的优良性能，为航空航天领域的发展提供了先进的支持。
本文将介绍几种新型材料，以及它们在航空航天领域的应用。
1. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料(CFRP)具有轻质、高强度、模量高、耐腐蚀、抗疲劳等优秀特性。
在航空航天领域，它们应用广泛，可用于制造飞机机翼、机身、发动机外罩、导弹、卫星等。
它们不仅可以使飞机轻量化，提高燃油效率，还可以减少碳排放。
2. 新型合金材料新型合金材料，如钛合金、铝锂合金、镁铝合金等，不仅具有轻量化、高强度、耐磨耗、耐腐蚀等特点，而且制造成本低，寿命长。
在航空航天领域，它们被广泛应用于飞机航材、发动机、导弹、卫星等领域。
钛合金的应用比较广泛，如航空航天领域的发动机叶片、机翼等，以及医疗领域的人工关节、牙科修复材料等。
3. 陶瓷材料陶瓷材料不仅具有高温抗氧化、抗磨损、耐腐蚀等特点，而且容易制造成型。
在航空航天领域，陶瓷材料常用于制造发动机喷气嘴、燃烧器、热障涂层等。
它们能提高燃料利用率、延长发动机使用寿命。
4. 热塑性复合材料热塑性复合材料具有高强度、高刚度、高耐热性、耐化学腐蚀等性能，容易制造成型、回收再利用。
在航空航天领域，热塑性复合材料被应用于制造飞机机身、机翼、尾翼等部分，以及导弹结构等。
5. 热塑性树脂发泡材料热塑性树脂发泡材料是一种轻型、高强度、耐酸碱、隔热隔音的材料。
在航空航天领域，热塑性树脂发泡材料被应用于制造飞机座椅、隔音板、壁板等。
它们不仅能够减轻飞机重量，还能提供更好的乘坐体验。
综上所述，新型材料的发展为航空航天领域注入了新的活力，推动了航空航天技术的进步。
新型材料不仅能够满足航空航天领域对高强度、轻量化、耐高温、抗腐蚀等的需求，而且能够使飞行器更为经济、环保和舒适。
未来，新型材料将继续为航空航天领域的技术升级提供更强有力的支持。
(整理)热塑性树脂基复合材料拉挤成型研究及应用进展
热塑性树脂基复合材料拉挤成型研究及应用进展自上世纪8 0 年代中期始，人们对采用拉挤工艺制造连续纤维增强热塑性塑料复合材料（FRTP）产生了极大兴趣。
这是因为采用热塑性复合材料可避免热固性复合材料固有的环境友好性差、加工周期长和难以回收等不足，并且可具有更好的综合性能，如：较强的柔韧性和抗冲击性能、良好的抗破坏能力、损伤容限高、可补塑、可焊接、生物相容性好、可回收、成型时无需固化反应、成型速度快及可以重复利用等特点[1]。
尽管热塑性塑料拉挤成型具有上述优点，但迄今仍未获得普遍的商业应用。
原因在于这种工艺受到以下缺点的制约：如熔体黏度高、成型温度高、基体在室温下呈固态，需要精确控制冷却和熔体冷却时收缩率大，产品质量波动大等。
为了使热塑性材料的拉挤成型应用获得更广泛的应用，重要的任务是开发最合适的加工工艺、降低成本和提高质量。
由于拉挤工艺本身是一种能够经济的连续生产复合材料的典型制造工艺，并且可以实现自动化连续生产及制品的用途广泛，所以该工艺在工业发达国家已受到普遍重视，发展速度很快。
如美国专利（专利号：US5091036）以及Dr.Scott Taylor 对热塑性复合材料的研究成果的发表[ 2 ] ，给热塑性复合材料拉挤成型的工业应用带来突破性的推进。
概括而言，从热固性基体拉挤成型转变到热塑性基体拉挤成型所遇到的关键问题主要包括：基体在室温下呈固态、在熔融温度下流动性差（黏度高）和熔体冷却时收缩率大等特点，目前，实施热塑性树脂基复合材料的拉挤成型典型研究成果及其进展可概括如下。
1 生产工艺方面由于热塑性树脂融体的黏度大，浸渍困难，因而改进研究工作的关键点集中在浸渍技术方面，而不同拉挤工艺的根本区别也就在浸渍方法和浸渍工艺的差异上。
通常，根据浸渍技术可把热塑性复合材料拉挤工艺分为非反应型拉挤工艺和反应拉挤工艺两大类。
从目前应用情况来看，非反应型工艺占主体，应用较为广泛，相对来讲也比较成熟[ 3 ] 。
玻璃纤维增强聚丙烯复合材料
论文结论：
一定范围内，长玻纤的含量越高，其作为骨架也就越 牢 固，复合材料的力学性能就越高；当含量过高时，玻纤相互作 用增加，纤维的断裂程度增加，同时含量过高也会使部分纤维 得不到充分浸润， 和PP树脂基体结合力变差，成为裂纹增长 点，LGFPP长玻纤增强聚丙烯复合材料的力学性能下降。
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纤维增强热塑性材料FRTP简述张月 20090546材料科学与工程学院090201摘要：热塑性复合材料是以玻璃纤维，碳纤维，芳烃纤维及其他材料增强各种热塑性树脂的总称，国外称其为FRTP。
先进的纤维增强热塑性复合材料纤维增强热塑性树脂复合材料，具韧性耐蚀性和抗疲劳性高，成型工艺简单周期短，材料利用率高（无废料），预浸料存放环境与时间无限制等优异性能而得到快速发展。
近20年来，随着刚性、耐热性及耐介质性能好的芳香族热塑性树脂基体的出现，以及具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等优异性能碳纤维、芳伦纤维、碳氟纤维（PTFE）等高性能纤维的发展，使先进热塑性复合材料克服了一般FRTP使用温度低，模量小，强度差等缺点，使其在航空航天等高科技领域获得越来越多的应用。
关键字：浸渍、成型工艺Fiber Reinforced Thermoplastic Material FRTP BrieflyZhangYue 20090546Material science and engineering college 090201 Abstract:Thermoplastic composite material is glass fiber, carbon fiber, aromatic fiber and other materials increase the floorboard of all sorts of thermoplastic resin, foreign called the FRTP. Advanced fiber reinforced thermoplastic composite fiber reinforced thermoplastic resin composites, with toughness corrosion resistance and fatigue resistance is high, the molding process simple cycle short, material utilization high (no waste), prepreg deposit environment and time unlimited superior performance and got rapid development. Over the past 20 years, with rigidity, heat resistance andresistance to medium performance good aromatic thermoplastic resin matrix appearance, and has high strength, high modulus, high temperature resistance, corrosion resistance, and other excellent performance carbon fiber, and aromatic Aaron fiber, fluorocarbon fiber (PTFE), and other high performance fiber development, so as to make advanced thermoplastic composite materials to overcome the general FRTP use low temperature, modulus is small, the strength of the shortcomings of, make its in aerospace and other high-tech areas get more and more applications.Key word: dip, molding technology一、FRTP的种类及其成形方法FRTP按其纤维增强形态如下所示。
具有代表性的增强纤维有玻纤、碳纤及芳烃纤维等。
二、预浸渍工艺FRTP与热固性纤维复合材料一样,可以首先制成预浸料。
FRTP预浸料按其形态可分为纤维束、纤维细带、片材、粒料、树脂单体几种。
1.溶剂浸渍法这种方法是把热塑性树脂溶解在某合适的溶剂,使其粘度下降到一定的水平,随后用传统的热固哇树脂的浸渍方法浸渍纤维或纤维细带。
这种方法有下列几个缺点：浸渍多余溶剂的贮存问题；不能制造高性能热塑性复合材料（抗溶剂性）；环境污染；溶剂的再利用需要投资。
但是它可以采用用的加工设备,提供一个低成本的浸渍各种编织材料的工艺,与其他工艺形成互补。
因此,目前溶剂浸渍工艺仍然是制造热塑性复合材料预浸料的一种重要方法。
2.熔融浸渍法这种方法是采用加热使热塑性树脂熔融来浸渍纤维或织物。
有三种基本方法：2.1薄膜层合法。
这是至今应用最为广泛,使用最久的一种浸渍法。
这种方法是把热塑性树脂通过吹塑而制成薄膜,然后把纤维或织物（包括毡）与薄膜隔层交替堆积铺放,通过加热加压使纤维或织物得到浸渍。
2.2粉末包覆法。
这是一种解决高粘度熔体难流动的有效方法,把热塑性树脂加工成5um左右粉末,使用某种形式的硫化床方法使粉末吸附在纤维或织物表面上,然后加热烧结,使粉末粘附在纤维表面上。
对于碳纤维可以采用静电喷涂硫化技术,也可以用树脂粉末直接铺放在织物上,按设计的层数铺叠,经加热加压复合、冷却后定型。
2.3熔融包覆法,这是一种传统的浸渍方法,类似于生产电缆护套线的相似工艺,熔融体从挤压机挤出进入十字型的模头中,使纤维包覆一层熔体3.纤维合并工艺法这是一种把热塑性树脂纤维与增强纤维混杂一起,在纺织过程中,共同编织成一束丝或布,然后在成型加热加压过程中使增强纤维得到比较好的浸渍。
这种方法的浸渍效果较好,但要避免采用使脆性纤维损伤的织造工艺。
目前又发展一种用热塑性树脂纤维包缠增强纤维的纺织工艺。
利用包缠手段,将连续增强纤维作为芯纱,外层包覆纤维状的热塑性树脂。
4.湿法造纸工艺法这种方法是仿湿法造纸技术的工艺法,称为Radtite法,也称Siurry法,是在造纸机上开发的。
把长度6~25mm的玻璃纤维,也可使用其他纤维或填料,和粉末树脂一起放人混合机或分散槽内加水混合均匀；用泵将其打到多孔的传动带上扩散,在多孔带上减压脱水（真空脱水）,待发泡体破碎后即形成湿毡,通过干燥后变成干毡,可以把干毡卷于卷筒上,直接送到成型工厂,或把干毡在连续层压机上连续加压,制成热塑性SMC,这种SMC厚度为0.5~4mm。
5.RTM与热固性树脂一样,目前利用热塑性单体的RTM技术发展甚速,利用单体或预聚体所具有的初始分子量小,熔体粘度低及流动性好的特点,使纤维与之一边浸渍,一边发生化学反应从而得到了理想的浸渍效果。
6.熔体拉挤法这种方法是英国ICI公司于1984年开发成功的,不同于熔融包覆法。
主要采用特殊结构的拉挤模头,使纤维束通过这一充满高熔体的模头时,反复多次承受交替的变化,促使纤维与熔体强制性的浸渍,达到相当理想的浸渍效果,是目前公认的最有效的浸渍法。
当前市场上供应的Verton的长纤维增强粒料就是用这方法生产的。
缺点是产量低、成本高。
7.浆态浸渍工艺浆态浸渍工艺是近几年研究较多的一种工艺,将热塑性树脂和合适的悬浮剂配成悬浮液,让纤维通过悬浮液使树脂粉末均匀地分布在纤维束或带内,然后加热烘去悬浮剂,同时使树脂熔融,冷却凝固后即得到预浸料。
往往在悬浮液中加适量的表面活性剂。
三、成型工艺生产出质量良好的预浸料,仅仅完成了热塑性复合材料的第一步。
要完成最终复合材料制品,还必须采用合适的成型工艺。
目前已有20多种成型热塑性复合材料的方法。
热塑性复合材料的成型工艺机理与热固性复合材料是不同的,前者是靠冷却降温后达到定型产品,而后者是固化剂固化成型。
主要成型方法有下列5大类。
1.热压成型把各色各样的预浸料按不同方式加热加压制成复合材料制品。
这种成型法生产费用低,成型周期短,方法简单。
按模具材料及加压形式又可分五种1.1对合模压法这是一种常用的热压成型法,通常采用金属对模。
把预浸料加热熔融后,两个匹配的对模之间加压成型,冷却一定程度取出即为制品。
模具必须仔细设计，模具料腔设计裕度要准确,要计及材料的收缩率,否则会造成制品受力不均,纤维分布不均,不密实等。
1.2隔膜法这种方法是用超塑性铝薄膜或聚酞亚胺薄膜包在工件两面,然后放在模具上,在另一面上加压,将工件压在模具上成型制品。
1.3液压法与隔膜法相似,不同的是在工件上是橡胶薄膜,橡胶薄膜固定在液压机的一个压头上,在橡胶薄膜上是液压油一类的液体介质。
有时要在片材上铺放一层耐热橡胶,防止液压薄膜在高温时破裂。
液压成型压力可达70Mpa,所用橡胶片厚度接近13mm。
液压成型的特点是模具高低部位压力均匀,缺点是成型温度不够高。
1.4橡胶模具模压法。
与1.1法相似,仅用柔性橡胶阳模代替金属阳模,这种方法的优点是能使模具上的压力较均匀，模具压力大。
缺点是使用温度受到一定的限制,不适合做形状复杂的制品。
1.5高压釜法在高压釜内成型使片材和模具间的料腔处于真空或常压状态,由料腔内外的压力差把片材压靠模具上,使成型制品。
如果高压釜是常压,内腔是真空,即为真空成型法。
按压制的材料又可分：a.预浸料压制法,把各种预浸料按设计要求叠层并加温加压制成制品。
b.薄膜叠合压制法,将纤维织物（如毡等）与热塑性树脂薄膜交替铺设在模具内按设计要求设层数然后加温加压直接制成制品。
树脂薄膜可以挤出吹塑薄膜,也可用溶剂在专门设备上干燥制成薄膜。
2.纤维缠绕成型热塑性纤维复合材料的纤维缠绕成型与热固性复合材料不同,缠绕时要把预浸纱（带）加热到软化点,并在与芯模的接触点上加一只加热压辊。
近年来国外许多公司致力于新型缠绕成型工艺的研究,开发出了几种很有特色的成型方法。
其中有一步成型法,即纤维通过热塑性树脂粉末沸腾硫化床制成预浸料（纱或带）,然后直接缠绕在芯模上。
还有通电加热成型法,即对碳纤维预浸纱（带）直接通电,预浸纱一端接正极,芯模接地,靠通电发热使热塑性树脂熔化,使纤维纱（带）缠绕成制品。
第三种是用机器人进行缠绕,提高缠绕自动化程度和制品的精度,因而受到了极大的重视。
3.拉挤成型类似热固性复合材料,拉挤成型可以生产出截面形状多变的复合材料制品。
在拉挤成型中,材料被预加热,然后牵引通过一个模具或多个模具,经冷却后成型最终形状的制品。
这种成型技术既适合于预浸料,更适合于边牵引纤维边通过各种设备加入热塑性树脂,再通过一个或多个模具制成复合材料制品,加热塑性树脂的备,可以采用树脂挤出机加熔融的树脂,也可采用树脂粉末沸腾硫化床把树脂粉末在纤维上。